双弯箍模弯箍参数分析及仿真研究

发布时间：2017-10-15 14:25

  本文关键词：双弯箍模弯箍参数分析及仿真研究

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【摘要】：随着工业生产的发展,钢筋成品的制造量大幅度增加,传统的钢筋弯曲机械已经满足不了工程上的需要。因此,改变传统的手工弯制和半机械式钢筋生产方式,以满足生产的需求,已成为钢筋加工中一个亟待解决的课题。本文针对5/12全自动数控钢筋弯箍机弯箍系统的开发设计而展开研究,具有重要的理论和实际意义。本文运用弹塑性力学的基本原理,详细的描述了钢筋的弹塑性弯曲过程,并对钢筋弯曲过程中引用的假设、弯曲的定义、弯曲曲率、弯矩作了进一步的阐述。论文阐述了钢筋弯箍机的工作原理,并对新型弯箍系统进行了分析研究,创造性提出一种新型双箍筋模弯箍机系统,并提出了系统参数确定方法;提出弯箍转盘转角与箍筋角度关系的数学模型;针对所提出的弯箍系统,运用弹塑性变形理论与理论力学相关知识,推导计算了弯曲力矩和弯曲力;推导计算了弯箍系统的弯箍功率;并对弯曲力矩和弯曲力的各个影响因素作了定性的分析。本文运用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件建立了弯箍系统的有限元模型,模拟了钢筋弯曲的过程,验证了分析参数的正确性,并对钢筋的弯曲应力、应变进行了分析。
【关键词】：弯曲力 有限元 参数分析 弯曲 弯矩
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG305
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 引言9
• 1.2 钢筋加工的现状和趋势9-11
• 1.3 数控弯箍机简介11-18
• 1.3.1 矫直装置12-14
• 1.3.2 剪切装置14-16
• 1.3.3 弯箍装置16-18
• 1.3.4 国内外数控弯箍机发展状况18
• 1.4 本课题研究的来源背景和意义18-19
• 1.5 本课题研究内容19-21
• 第2章 钢筋弯曲的理论基础与新型弯曲装置设计21-28
• 2.1 金属材料的弹塑性弯曲理论基础21-22
• 2.2.1 弹塑性弯曲的分类与变形过程21
• 2.2.2 弹塑性弯曲理论的假设21-22
• 2.2 弹塑性弯曲变形过程的弯矩22-23
• 2.2.1 理想弹塑性弯曲的弯矩22
• 2.2.2 强化弹塑性弯曲的弯矩22-23
• 2.3 新型钢筋弯曲装置的设计23-27
• 2.3.1 原有弯箍装置简介与存在的问题23-26
• 2.3.2 新型弯曲装置的设计方案26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 双弯箍模弯箍参数分析28-51
• 3.1 引言28
• 3.2 新型双弯箍模弯曲主轴转角与钢筋弯曲角关系28-30
• 3.3 双弯箍模弯箍参数力学建模分析30-33
• 3.3.1 弯曲主轴所需转矩的计算与推导30-31
• 3.3.2 弯曲主轴所需弯曲力的计算与推导31-32
• 3.3.3 弯曲主轴所需功率的计算32-33
• 3.3.4 弯箍系统伺服电机功率的计算33
• 3.4 主要参数与弯曲主轴转矩关系33-43
• 3.4.1 钢筋直径与弯曲主轴转矩关系33-35
• 3.4.2 回转半径与弯曲主轴转矩关系35-37
• 3.4.3 前置量与弯曲主轴转矩关系37-39
• 3.4.4 后置量与弯曲主轴转矩关系39-40
• 3.4.5 弯曲短轴套半径与弯曲主轴转矩关系40-42
• 3.4.6 弯曲芯轴（弯箍模）半径与弯曲主轴转矩关系42-43
• 3.5 主要参数与弯曲力关系43-49
• 3.5.1 钢筋直径与弯曲力关系43-44
• 3.5.2 回转半径与弯曲力关系44-45
• 3.5.3 前置量与弯曲力关系45-46
• 3.5.4 后置量与弯曲力关系46-47
• 3.5.5 弯曲短轴套半径与弯曲力关系47-48
• 3.5.6 弯曲芯轴（弯箍模）半径与弯曲力关系48-49
• 3.6 新型分析参数与原有参数对比分析49-50
• 3.7 本章小结50-51
• 第4章 双弯箍模弯箍有限元模拟分析51-62
• 4.1 LS-DYNA与数值模拟51
• 4.2 钢筋的弯曲成形过程有限元模拟51-56
• 4.2.1 建立实体模型51-52
• 4.2.2 设置单元属性与材料模型52-53
• 4.2.3 划分网格53-54
• 4.2.4 定义接触54-55
• 4.2.5 施加载荷和约束55
• 4.2.6 求解设置55-56
• 4.3 模拟结果对比分析56-61
• 4.3.1 弯曲主轴转矩对比分析56-57
• 4.3.2 弯曲力对比分析57-58
• 4.3.3 应变规律对比分析58-60
• 4.3.4 应力规律对比分析60-61
• 4.4 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-67
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果67-68
• 致谢68

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本文编号：1037618